Holografia kwantowa, w właściwie holografia kwantowa w gazie elektronowym brzmi skomplikowanie i tajemniczo. Co się kryje pod tym terminem wyjaśnia najnowszy numer czasopisma Nature Nanotechnology.

Możliwość manipulacji pojedynczymi atomami czy cząsteczkami z a pomocą mikroskopii prądu tunelowania (STM) pozwala na wykorzystanie ich jako zapisu bitów informacji. Wydawało się, że ograniczeniem do zwiększenia możliwości zapisu są wymiary pomiędzy poszczególnymi molekułami. I mimo, że w rzeczywistości nie istnieją jeszcze urządzenia działające w ten sposób naukowcy z uniwersytetu Stanford'a donoszą, że można pokonać i to ograniczenie. Ich pomysł opiera się o wykorzystanie idei holografii. Ogólnie technika ta (znana głównie w formie optycznej) polega na trójwymiarowym zapisie obrazu dzięki zapisaniu interferencji fal świetlnych padających na rejestrowany obiekt. Zapis ten można następnie odtworzyć uzyskując projekcję zarejestrowanego obiektu.

Naukowcy z uczelni Stanford'a zastosowali tę zasadę do gazu elektronowego (teoretycznego gazu składającego się ze swobodnie poruszających się elektronów - odpowiedzialnych za przewodnictwo metali). Aby uzyskać odpowiednie zachowanie się takiego gazu i wywołać jego interferencje umieścili na powierzchni kryształu miedzi (111) cząsteczki tlenku węgla. Za pomocą mikroskopu STM manipulowali położeniem cząsteczek tego gazu w taki sposób by uzyskać pożądany zapis. Wykorzystując ponownie technikę STM rejestrowali gęstość elektronową w obszarze zapisu informacji. Co więcej możliwe było zapisanie i odczyt informacji w trzech wymiarach. W ten sposób pokonali kolejną barierę i udowodnili, że możliwe jest zapisanie informacji 20 bitów/nm².

Źródło: Nature Nanotechnology .